Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 508140
i

Най­ди­те все зна­че­ния а, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма не­ра­венств

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те минус a в квад­ра­те мень­ше или равно 6x минус 4y минус 13 , новая стро­ка x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те минус 4a в квад­ра­те мень­ше или равно 8y минус 10x плюс 4a минус 40 конец си­сте­мы .

имеет ровно одно ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем за­дан­ную си­сте­му так:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те минус a в квад­ра­те мень­ше или равно 6x минус 4y минус 13 , новая стро­ка x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те минус 4a в квад­ра­те мень­ше или равно 8y минус 10x плюс 4a минус 40 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 6x плюс 9 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка y в квад­ра­те плюс 4y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно минус 13 плюс a в квад­ра­те плюс 13 , новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 10x плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка y в квад­ра­те минус 8y плюс 16 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 4a минус 40 плюс 4a в квад­ра­те плюс 41 конец си­сте­мы .\Lefrightarrow

 

 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка x минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те мень­ше или равно a в квад­ра­те , новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка x плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те мень­ше или равно 4a в квад­ра­те плюс 4a плюс 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка x минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те мень­ше или равно a в квад­ра­те , новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка x плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те мень­ше или равно левая круг­лая скоб­ка 2a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец си­сте­мы ..

Гео­мет­ри­че­ский смысл по­лу­чен­ной си­сте­мы в кон­тек­сте дан­ной за­да­чи (си­сте­ма долж­на иметь един­ствен­ное ре­ше­ние) за­клю­ча­ет­ся в сле­ду­ю­щем:

Слу­чай 1. Пе­ре­се­че­ние в плос­ко­сти хОу двух кру­гов в един­ствен­ной точке:

круга с цен­тром в точке  левая круг­лая скоб­ка 3; минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка и с ра­ди­у­сом \left| a |,

круга с цен­тром в точке  левая круг­лая скоб­ка минус 5;4 пра­вая круг­лая скоб­ка и с ра­ди­у­сом \left| 2a плюс 1 |.

Такой слу­чай будет иметь место, если окруж­но­сти, т. е. гра­ни­цы на­зван­ных кру­гов, кос­нут­ся друг друга внеш­ним об­ра­зом.

Слу­чай 2. Один из кру­гов вы­рож­да­ет­ся в точку, и ко­ор­ди­на­ты этой точки удо­вле­тво­ря­ют не­ра­вен­ству, за­да­ю­ще­му дру­гой круг.

Рас­смот­рим пер­вый слу­чай.

Этот слу­чай воз­мо­жен лишь при вы­пол­не­нии ра­вен­ства сумм ра­ди­у­сов двух кру­гов рас­сто­я­нию между их цен­тра­ми. Най­дем это рас­сто­я­ние. d= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 3 плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка минус 2 минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 64 плюс 36 конец ар­гу­мен­та =10.

Решим урав­не­ние \left| a | плюс \left| 2a плюс 1 |=10 от­но­си­тель­но а. Най­ден­ные зна­че­ния а и будут ис­ко­мы­ми.

Пусть a мень­ше или равно минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Тогда \left| a |= минус a; \left| 2a плюс 1 |= минус 2a минус 1.

 минус a минус 2a минус 1=10 рав­но­силь­но минус 3a=11 рав­но­силь­но a= минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Пусть  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше или равно a мень­ше или равно 0. Тогда \left| a |= минус a; \left| 2a плюс 1 |=2a плюс 1. минус a плюс 2a плюс 1=10 рав­но­силь­но a=9. Но 9\notin левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ;0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Пусть a боль­ше или равно 0. Тогда \left| a |=a; \left| 2a плюс 1 |=2a плюс 1.

a плюс 2a плюс 1=10 рав­но­силь­но 3a=9 рав­но­силь­но a=3.3 боль­ше 0.

Те­перь рас­смот­рим слу­чай 2.

а)  Пусть в точку вы­рож­да­ет­ся круг с цен­тром в точке O_1 левая круг­лая скоб­ка 3; минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка и ра­ди­у­сом |a|.

При x=3,y= минус 2 и a=0 вто­рое не­ра­вен­ство си­сте­мы при­мет вид: 64 плюс 36 мень­ше или равно 1.

Но это не­ра­вен­ство не­вы­пол­ни­мо. Сле­до­ва­тель­но, точка O_1 кругу с цен­тром в точке O_2 левая круг­лая скоб­ка минус 5;4 пра­вая круг­лая скоб­ка и с ра­ди­у­сом \left| 2a плюс 1 | не при­над­ле­жит.

б)  Пусть те­перь в точку вы­рож­да­ет­ся круг с цен­тром в точке _2 левая круг­лая скоб­ка минус 5;4 пра­вая круг­лая скоб­ка и с ра­ди­у­сом, рав­ным \left| 2a плюс 1 |. Тогда a= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

При x= минус 5,y=4 и a= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пер­вое не­ра­вен­ство си­сте­мы имеет вид: 64 плюс 36 мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , од­на­ко, по­лу­чен­ное не­ра­вен­ство также не­воз­мож­но. Зна­чит, точка O_2 кругу с цен­тром в точке O_1 и ра­ди­у­сом, рав­ным |a|, также не при­над­ле­жит.

Таким об­ра­зом, ис­ко­мых зна­че­ний а всего два:  минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и 3.

 

Ответ:  минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;3.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­но мно­же­ство зна­че­ний a, от­ли­ча­ю­ще­е­ся от ис­ко­мо­го ко­неч­ным чис­лом точек.3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны все гра­нич­ные точки ис­ко­мо­го мно­же­ства зна­че­ний a.2
Верно най­де­на хотя бы одна гра­нич­ная точка ис­ко­мо­го мно­же­ства зна­че­ний a

ИЛИ

уста­нов­ле­но, что ис­ход­ное урав­не­ние при всех зна­че­ни­ях a имеет един­ствен­ное ре­ше­ние .

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 93
Классификатор алгебры: Си­сте­мы с па­ра­мет­ром